Supraleiterschwebebahnversuch
Kühlen der Supraleitertablette
Zuerst muss die Supraleiterprobe mit flüssigem Stickstoff gekühlt
werden. Man beobachtet dass die Probe bei ausreichender Kühlung aufhört
zu sprudeln. Nun kann man sie unter Aufwendung von leichtem Druck in das
Magnetfeld der Magnetbahn drücken.
Schwebeeffekt:
Es kommt uns ein quantenmechanischer Effekt zu Hilfe, der vor zehn
Jahren noch unbekannt war: Ein Magnetfeld, das in einen Supraleiter
eindringt, spaltet sich in abgegrenzte Flusslinien auf. Diese
Flusslinien werden so verankert, dass der Supraleiter wie eingefroren
berührungsfrei im Magnetfeld schwebt. Das Magnetfeld durchdringt den
Supraleiter nicht, sondern umschließt diesen, der Körper ist somit
nahezu widerstandsfrei. Mittels einer Spule um ein Stück der Bahn, wird
dem Supraleiter bei jeder Runde ein neuer Impuls zugeführt. Dieser löst
nach einer bestimmten Verzögerung nach einer Lichtschranke aus.
Messung der magnetischen Suszeptibilität unserer
Supraleitertabletten
Auf dem ersten Bild sehen wir wie wir unsere Supraleiterprobe in
einen Messstab stecken. Dieser wird in einem Vakuumbehälter mit flüssigem
Stickstoff gekühlt. Bei genügender Kälte wird das Keramiksubstrat
(YBa2Cu3O7) supraleitend. Man erkennt dies dadurch, dass das Substrat
zwei, durch Spulen erzeugte Magnetfelder, abschirmt.
Dieses Experiment wird durchgeführt um die genaue kritische
Temperatur (Tc) zu bestimmen.
Aus diesem Diagramm bestimmen wir die kritische Temperatur. Sie liegt
bei unserem Keramiksubstrat bei ca. 92 K.